KR101232778B1 - A bldc motor and the control system thereof - Google Patents

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KR101232778B1 KR1020120128629A KR20120128629A KR101232778B1 KR 101232778 B1 KR101232778 B1 KR 101232778B1 KR 1020120128629 A KR1020120128629 A KR 1020120128629A KR 20120128629 A KR20120128629 A KR 20120128629A KR 101232778 B1 KR101232778 B1 KR 101232778B1
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Abstract

PURPOSE: A brush less direct current(BLDC) motor for a hairdryer and a control system thereof are provided to comprise a control printed circuit board(PCB) including a rectifier circuit, thereby directly supplying an external AC power source to the control PCB. CONSTITUTION: A rotor housing(10) comprises a permanent magnet(11) in an inside. A rotor housing comprises an axis hole(13). A sirocco fan(20) generates wind. The sirocco fan is combined with an upper part of the rotor housing. A stator(30) is wound on a coil. The stator provides a turning force. A control PCB(40) comprises a control system(60). The control system controls a motor. A base bracket(50) comprises a support projection(51) in an outside.

Description

헤어드라이어용 BLDC 모터 및 그 제어시스템{A BLDC motor and the control system thereof}The present invention relates to a BLDC motor and a control system thereof,

본 발명은 BLDC(Brush Less Direct Current) 모터 및 그 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 회로가 내장된 제어PCB(Printed Circuit Board)와, 베어링안착홈이 내장된 베이스브라켓으로 구성된 헤어드라이어용 BLDC 모터 및 그 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a brushless direct current (BLDC) motor and a control system thereof, and more particularly, to a brushless direct current (BLDC) motor having a control PCB (Printed Circuit Board) having a circuit for rectifying an AC power source to a DC power source, The present invention relates to a BLDC motor for a hair dryer and a control system thereof.

일반적으로 모터는 AV기기용, 컴퓨터용, 가전 및 주택설비용, 산업용 등 많은 곳에서 사용되고 있으며, 모터의 소형화와 저소음 및 저전력 소비의 요구에 따라 BLDC(Brush Less Direct Current) 모터가 개발되었다.Generally, motors are used in many places such as AV devices, computers, home appliances, home facilities, industrial use, etc. BLDC (Brush Less Direct Current) motors have been developed in accordance with demands for miniaturization of motors, low noise and low power consumption.

한편, BLDC 모터는 DC 모터와 달리 브러쉬가 없어 수명이 반영구적이고, 반도체 소자로 제어함에 따라, 전류제어가 용이하여 정확한 속도 조절이 가능하고, 토크가 높아 고속회전도 가능하다.On the other hand, BLDC motors have semi-permanent life because they have no brushes, unlike brushless DC motors. They are controlled by semiconductor devices, so current control is easy and accurate speed control is possible.

이러한 BLDC 모터를 이용한 종래의 헤어드라이어용 BLDC 모터가 국내 특허등록 제10-1039635호에 상세히 기재되어 있다.A conventional BLDC motor for a hair dryer using such a BLDC motor is described in detail in Korean Patent Registration No. 10-1039635.

도 1은 상기 종래의 헤어드라이어용 BLDC 모터의 분해사시도로서, 내측면에 다수의 영구자석(미도시)이 구비되어 있으며, 중앙에는 샤프트(101)가 삽입되어지는 축공(102)이 형성된 로터하우징(100)과, 상기 로터하우징(100)의 외측에 결합되어 바람을 발생하는 시로코팬(200)과, 상기 샤프트(101) 상단에 결합되어 있으며 상기 로터하우징(100)과 결합되는 로터프레임(103)과, 상기 영구자석에서 형성된 자계와 상호작용에 의해 회전력을 발생하는 코일이 권취 되어 있는 스테이터(300)와, 상기 스테이터(300)의 하부에 스크류(미도시)에 의해 결합되며 모터를 제어하는 회로가 실장된 제어PCB(400)와, 상기 스테이터(300)를 지지하기 위한 지지턱(501)이 상부 외측에 형성된 베이스브라켓(500)과, 상기 베이스브라켓(500) 상부에 결합 구성되어 볼베어링(미도시)을 지지하는 베어링하우징(600)으로 구성되고, 상기 베이스브라켓(500)은 하부 내측에 베어링이 삽입되는 하부베어링안착부(502)가 구비되어 있다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional BLDC motor for a hair dryer, which includes a plurality of permanent magnets (not shown) on its inner surface, and a rotor housing 102 having a shaft hole 102 into which a shaft 101 is inserted, A sirocco fan 200 coupled to the outside of the rotor housing 100 to generate a wind and a rotor frame 103 coupled to an upper end of the shaft 101 and coupled to the rotor housing 100, A stator 300 wound around a coil for generating a rotational force by interaction with a magnetic field formed by the permanent magnet, and a stator 300 coupled to the stator 300 by a screw (not shown) A control PCB 400 on which a circuit is mounted, a base bracket 500 formed on an upper outer side of a support jaw 501 for supporting the stator 300, and a ball bearing 500 coupled to an upper portion of the base bracket 500 (Not shown) And a bearing housing 600. The base bracket 500 is provided with a lower bearing seat 502 into which a bearing is inserted.

그러나, 상기 종래 헤어드라이어용 BLDC 모터에서 상기 스테이터(300)와 제어PCB(400)가 상기 스크류(미도시)를 이용하여 결합되므로 조립작업의 시간이 증가되어 생산비용이 증가되는 문제점이 있었다.However, in the conventional BLDC motor for a hair dryer, since the stator 300 and the control PCB 400 are coupled using the screw (not shown), the assembling operation time is increased and the production cost is increased.

또한, 상기 베어링하우징(600)이 별도로 구비되어, 상기 베이스브라켓(500)의 상부에 조립 결합됨으로써, 조립작업시간이 증가되고, 조립 후에는 상기 베어링하우징(600)의 중심과 상기 하부볼베어링하우징(502)의 중심이 불일치되는 직각도불량이 발생하여 모터의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.Further, since the bearing housing 600 is separately provided and assembled to the upper portion of the base bracket 500, the assembling work time is increased, and after assembly, the center of the bearing housing 600 and the lower ball bearing housing 502 are not aligned at right angles to each other, and the quality of the motor deteriorates.

또한, 상기 제어PCB(400)는 별개의 장치로 구비된 정류기(미도시)로부터 모터를 구동하는데 필요한 DC 전원과 모터의 구동을 제어하는 상기 제어PCB(400)를 동작시키기 위해 필요한 DC 전원을 공급받음으로써, 상기 정류기를 수납하는 공간이 필요하게 되어 전자제품의 소형, 정밀화에 많은 제약이 되며, 상기 정류기를 별도로 제작해야 하므로 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.Further, the control PCB 400 supplies a DC power required for driving the motor from a rectifier (not shown) provided as a separate device and a DC power required for operating the control PCB 400 for controlling the driving of the motor A space for accommodating the rectifier is required, which limits the size and precision of the electronic product. Further, since the rectifier must be separately manufactured, the manufacturing cost is increased.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적은 교류를 직류로 변환해주는 정류회로가 내장된 제어PCB가 구비되어 별도의 정류장치 없이 외부의 교류전원을 제어PCB에 직접 공급할 수 있고, 볼베어링이 안착되는 상부베어링안착홈과 하부베어링안착홈이 형성된 베이스브라켓이 구비되어 회전축의 직각도가 향상되는 헤어드라이어용 BLDC 모터 및 그 제어시스템을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a control PCB having a rectifier circuit for converting an alternating current into a direct current, The present invention provides a BLDC motor for a hair dryer and a control system of the BLDC motor. The BLDC motor has a top bearing seating groove on which a ball bearing is mounted and a base bracket on which a bottom bearing seating groove is formed.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 헤어드라이어용 BLDC 모터에 있어서, 내측면에 다수의 영구자석이 구비되고 중앙에 샤프트가 삽입되는 축공이 형성된 로터하우징과; 상기 로터하우징의 상부에 결합되어 바람을 발생하는 시로코팬과; 상기 영구자석에서 형성된 자계와 상호작용에 의해 회전력을 발행하는 코일이 권취되어 있는 스테이터와; 상기 스테이터의 하부에 결합되며 모터를 제어하는 제어시스템이 실장된 제어PCB와; 상기 스테이터가 지지되도록 외측에 지지턱이 구비된 베이스브라켓으로 구성되고, 상기 베이스브라켓은 상부에 상부볼베어링이 안착되는 상부베어링안착홈과 하부에 하부볼베어링이 안착되는 하부베어링안착홈으로 형성된 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a BLDC motor for a hair dryer, comprising: a rotor housing having a plurality of permanent magnets on an inner surface thereof and a shaft hole formed therein at a center thereof; A sirocco fan coupled to an upper portion of the rotor housing to generate wind; A stator wound around a coil for generating a rotational force by interaction with a magnetic field formed by the permanent magnet; A control PCB coupled to a lower portion of the stator and having a control system for controlling the motor; The base bracket has an upper bearing seating groove in which an upper ball bearing is seated and a lower bearing seating groove in which a lower ball bearing is seated at an upper portion of the base bracket and a base bracket having a support bracket at an outer side thereof to support the stator, do.

상기 스테이터는 상기 제어PCB와 결합가능토록 하부에 후크형상으로 돌출된 체결구가 구비되고, 상기 제어PCB는 상기 체결구와 결합되는 체결홈이 구비된 것을 특징으로 한다.The stator is provided with a fastening protruding in a hook shape at a lower portion so as to be able to engage with the control PCB, and the control PCB is provided with a fastening groove to be engaged with the fastening hole.

상기 샤프트는 상기 시로코팬과 결합되어 회전가능토록 일단부에 결합면이 구비된 것을 특징으로 한다.And the shaft is provided with a coupling surface at one end so as to be rotatable in association with the sirocco fan.

상기 제어시스템은 외부의 교류전원을 상기 제어PCB에 직접 연결하여 사용가능토록 교류를 직류로 변환하는 정류회로가 구비된 정류부가 실장된 것을 특징으로 한다.The control system is characterized in that a rectifying part having a rectifying circuit for converting an AC to a direct current is mounted so that an external AC power source can be directly connected to the control PCB so as to be usable.

상기 헤어드라이어용 BLDC 모터 제어시스템에 있어서, 상기 제어PCB에 실장된 제어시스템은 외부로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 브릿지다이오드가 구비된 정류부와; 상기 정류부로부터 전원을 공급받아 BLDC 모터의 구동을 제어하는 IC제어부와; 상기 IC제어부의 제어신호에 따라 상기 BLDC 모터의 구동을 위한 전류를 ON/OFF하는 스위칭부와; 상기 영구자석의 N, S자극의 위치를 감지하여 상기 IC제어부에 전달하는 센서부와; 상기 스위칭부로부터 전원을 공급받아 모터동작을 하는 구동부로 구성된 것을 특징으로 한다.In the BLDC motor control system for a hair dryer, a control system mounted on the control PCB includes a rectifier unit having a bridge diode for converting AC power supplied from the outside into DC power; An IC control unit that receives power from the rectifying unit and controls driving of the BLDC motor; A switching unit for turning on and off a current for driving the BLDC motor according to a control signal of the IC control unit; A sensor unit sensing a position of N and S magnetic poles of the permanent magnet and transmitting the sensed position to the IC controller; And a driving unit that receives power from the switching unit and performs a motor operation.

상기 정류부는 교류전원입력의 일측에 직렬로 연결되어 과전류를 방지하기 위한 휴즈로 사용되는 저항으로 구성된 것을 특징으로 한다.And the rectifying part is composed of a resistor connected in series to one side of the AC power input and used as a fuse for preventing an overcurrent.

상기 정류부는 상기 브릿지다이오드와 접지 사이에 직렬로 연결되어 순간 돌입피크전류로 인한 노이즈를 제거하기 위한 서미스터(Negative Temperature Coefficient thermistor)로 구성된 것을 특징으로 한다.The rectifying unit is composed of a thermistor (Negative Temperature Coefficient Thermistor) connected in series between the bridge diode and ground to remove noise due to an instantaneous rush peak current.

상기 정류부는 교류전원입력 양측에 상기 브릿지다이오드와 병렬로 연결되어 순간 피크전압을 억제하는 커패시터로 구성된 것을 특징으로 한다.And the rectifying part is formed of capacitors connected in parallel with the bridge diode on both sides of the AC power input to suppress the instantaneous peak voltage.

상기 정류부는 상기 IC제어부에서 사용되는 전원을 얻기 위해 상기 브릿지다이오드에 연결된 전압강하용저항으로 구성된 것을 특징으로 한다.And the rectifying unit may include a voltage drop resistor connected to the bridge diode to obtain a power source used in the IC control unit.

이와 같이 본 발명에 의한 헤어드라이어용 BLDC 모터 및 그 제어시스템는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the BLDC motor for a hair dryer and its control system according to the present invention have the following effects.

첫째, 제어PCB에 정류회로가 실장되어 직접 외부의 교류전원을 사용할 수 있으므로 별도의 정류기가 필요하지 않고, 제품의 경량화, 슬림화가 가능하며,First, since a rectifier circuit is mounted on the control PCB, an external AC power can be directly used, and therefore, a separate rectifier is not required, the product can be made lighter and slimmer,

둘째, 상부베어링안착홈과 하부베어링안착홈이 형성된 베이스브라켓이 구비되어 모터 부품 수의 감소와 조립작업단계가 감소하여 생산비용이 절감되며,Second, a base bracket having an upper bearing seating groove and a lower bearing seating groove is provided, thereby reducing the number of motor parts and reducing the number of assembling steps,

셋째, 상부베어링안착홈과 하부베어링안착홈이 형성된 베이스브라켓이 구비되어 조립후 샤프트의 직각도가 향상되어 모터의 품질이 향상되는 효과가 있다.Third, a base bracket having an upper bearing seat groove and a lower bearing seat groove is provided to improve the perpendicularity of the shaft after assembly, thereby improving the quality of the motor.

도 1은 종래기술에 따른 헤어드라이어용 BLDC 모터의 분해사시도이며,
도 2는 본 발명에 따른 헤어드라이어용 BLDC 모터의 분해사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 베이스브라켓의 단면사시도이며,
도 4는 본 발명에 따른 스테이터와 제어PCB의 저면사시도이고,
도 5은 본 발명에 따른 제어시스템의 블럭구성도이고,
도 6은 본 발명에 따른 제어시스템의 정류부를 도시한 회로도이며,
도 7은 본 발명에 따른 제어시스템의 IC제어부, 스위칭부, 센서부, 구동부를 도시한 회로도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional BLDC motor for a hair dryer,
2 is an exploded perspective view of a BLDC motor for a hair dryer according to the present invention,
3 is a cross-sectional perspective view of a base bracket according to the present invention,
4 is a bottom perspective view of a stator and a control PCB according to the present invention,
5 is a block diagram of a control system according to the present invention,
6 is a circuit diagram showing a rectifying section of the control system according to the present invention,
7 is a circuit diagram showing an IC control unit, a switching unit, a sensor unit, and a driving unit of the control system according to the present invention.

이하에서는 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 헤어드라이어용 BLDC 모터에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 내측면에 다수의 영구자석(11)이 구비되고 중앙에 샤프트(12)가 삽입되는 축공(13)이 형성된 로터하우징(10)과; 상기 로터하우징(10)의 외측에 결합되어 바람을 발생하는 시로코팬(20)과; 상기 영구자석(11)에서 형성된 자계와 상호작용에 의해 회전력을 발행하는 코일이 권취되어 있는 스테이터(30)와; 상기 스테이터(30)의 하부에 결합되며 모터를 제어하는 제어시스템(60)이 실장된 제어PCB(40)와; 상기 스테이터(30)를 지지하도록 외측에 지지턱(51)이 구비된 베이스브라켓(50)으로 구성되고, 상기 베이스브라켓(50)은 상부에 상부볼베어링(14)이 안착되는 상부베어링안착홈(52)과, 하부에 하부볼베어링(54)이 안착되는 하부베어링안착홈(53)으로 형성된다.In the BLDC motor for a hair dryer according to the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of permanent magnets 11 are provided on an inner surface of the rotor housing 11, and a shaft hole 13 into which a shaft 12 is inserted is formed. (10); A sirocco fan 20 coupled to the outside of the rotor housing 10 to generate wind; A stator (30) wound with a coil for generating a rotational force by interaction with a magnetic field formed by the permanent magnet (11); A control PCB 40 mounted on a lower portion of the stator 30 and mounted with a control system 60 for controlling the motor; And a base bracket 50 provided on the outer side to support the stator 30. The base bracket 50 has an upper bearing seating groove 52 on which an upper ball bearing 14 is seated, And a lower bearing seating groove 53 on which a lower ball bearing 54 is seated.

더욱 상세하게는, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베이스브라켓(50)은 상부에 상기 상부볼베어링(14)가 안착되는 상부베어링안착홈(52)이 형성되며, 중앙에 관통하여 형성된 브라켓축공(56)이 형성되고, 하부 내측에 상기 하부볼베어링(54)이 안착되는 하부베어링안착홈(53)이 형성된 구조로 구비된다.More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the base bracket 50 is formed with an upper bearing seating groove 52 on which the upper ball bearing 14 is seated, And a lower bearing seating groove 53 in which the lower ball bearing 54 is seated is formed inside the lower portion.

한편, 상기 베이스브라켓(50)은 스크류(32)를 이용하여 상기 스테이터(30)와 결합되도록 외주연에 스크류체결공(55)이 구비되고, 상기 스테이터(30)는 상기 스크류(32)가 관통되는 스크류관통공(33)이 형성된다.The base bracket 50 is provided with a screw fastening hole 55 at its outer periphery to be engaged with the stator 30 by using a screw 32. The stator 30 is inserted into the base bracket 50, A screw through hole 33 is formed.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터(30)는 상기 제어PCB(40)와 손쉽게 결합되도록 하부에 후크형상으로 돌출된 체결구(31)가 구비되고, 상기 제어PCB(40)는 상기 체결구(31)와 요입되어 결합되는 체결홈(41)이 구비된다.4, the stator 30 is provided with a fastening hole 31 protruding in the form of a hook so as to be easily engaged with the control PCB 40, And a fastening groove 41 which is coupled with the fastening groove 31 to be engaged therewith.

한편, 상기 스테이터(30)와 상기 제어PCB(40)가 절연되도록 사이에 절연지(44)를 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the insulating paper 44 is disposed between the stator 30 and the control PCB 40 so that the stator 30 and the control PCB 40 are insulated.

또한, 상기 제어PCB(40)는 상기 샤프트(12)의 축결합을 위한 축공(42)이 형성되어 있으며, 상기 축공(42)에는 둘레를 따라 상기 다수개의 체결홈(41)과, 상기 스크류(32)가 관통되도록 스크류관통홈(43)이 구비된다.The control PCB 40 is formed with a shaft hole 42 for shaft coupling of the shaft 12. The shaft hole 42 has a plurality of coupling grooves 41, 32 are passed through the through-hole 43.

따라서, 상기 스테이터(30)는 상기 베이스브라켓(50)에 상기 스크류(32)를 이용하여 안정적으로 결합되고, 상기 제어PCB(40)는 상기 스테이터(30)와 상기 베이스브라켓(50)의 사이에 위치하게 된다.The stator 30 is stably coupled to the base bracket 50 using the screw 32 and the control PCB 40 is fixed between the stator 30 and the base bracket 50 .

한편, 상기 헤어드라이어용 BLDC 모터의 저소음, 저진동, 저고킹토르크(low cogging torque) 및 저중량, 고효율 성능을 얻을 수 있도록 상기 스테이터(30)는 15 슬롯 구조로 구비되고, 상기 영구자석(11)은 10극 스큐착자 구조로 구비하는 것이 바람직하다.The stator 30 has a 15-slot structure to obtain low noise, low vibration, low cogging torque, low weight and high efficiency of the BLDC motor for a hair dryer, It is preferable to provide a 10-pole skew magnetization structure.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(12)는 상기 시로코팬(20)과 결합되어 미끄러지지 않고 회전가능토록 일단부에 평면으로 형성된 결합면(12a)이 구비된다.As shown in FIG. 2, the shaft 12 is provided with a coupling surface 12a which is coupled with the sirocco fan 20 and is formed at one end in a plane so as to be able to rotate without slipping.

한편, 상기 시로코팬(20)의 상부에는 상기 결합면(12a)에 결합되는 결합축공(21)이 형성되고, 상기 결합축공(21)은 상기 결합면(12a)에 대응하는 내주연의 일측이 직선으로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the sirocco fan 20 is provided at its upper portion with a coupling shaft hole 21 to be coupled to the coupling surface 12a, and the coupling shaft hole 21 has one side of the inner peripheral edge corresponding to the coupling surface 12a It is preferable to form a straight line.

또한, 상기 시로코팬(20)의 이탈을 방지하기 위해서 상기 결합면(12a)의 상측에 체결링(15)이 체결된다.A locking ring 15 is fastened to the upper surface of the engaging surface 12a to prevent the sirocco fan 20 from coming off.

한편, 상기 제어시스템(60)은 외부의 교류전원을 상기 제어PCB(40)에 직접 연결하여 사용가능토록 교류를 직류로 변환하는 정류회로가 구비되어 있어, 별도의 정류기 없이 외부의 220V 교류전원이 직접 연결되어 사용될 수 있다.Meanwhile, the control system 60 is provided with a rectifying circuit for directly connecting an external AC power source to the control PCB 40 and converting the AC current into a DC so that it can be used. Therefore, the external 220V AC power source Can be used directly connected.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 제어PCB(40)에 실장된 제어시스템(60)을 보다 상세하게 설명하면, 외부으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 브릿지다이오드(BD1)가 구비된 정류부(61)와, 상기 정류부(61)로부터 전원을 공급받아 BLDC 모터의 구동을 제어하는 IC제어부(62)와, 상기 IC제어부(62)의 제어신호에 따라 상기 BLDC 모터의 구동을 위한 전류를 ON/OFF하는 스위칭부(63)와, 상기 영구자석(11)의 N, S자극의 위치를 감지하여 상기 IC제어부(62)에 전달하는 센서부(64)와, 상기 스위칭부(63)로부터 전원을 공급받아 모터동작을 하는 구동부(65)로 구성된다.5, the control system 60 mounted on the control PCB 40 according to the present invention will be described in more detail. The control system 60 includes a bridge diode BD1 for converting AC power supplied from the outside into DC power, An IC control unit 62 that receives power from the rectifying unit 61 and controls driving of the BLDC motor and a control unit 62 that drives the BLDC motor according to a control signal from the IC control unit 62 A sensor unit 64 for detecting the position of the N and S magnetic poles of the permanent magnet 11 and transmitting the sensed position to the IC control unit 62, And a drive unit 65 that receives power from the power supply unit 63 and operates the motor.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정류부(61)는 상기 스테이터(30)에 공급되는 직류 310V 전원을 출력하는 구동전원부(61a)와 상기 구동전원부(61a)에 연결되어 상기 IC제어부(62)를 동작하는데 필요한 직류 12V 전원(Vcc)을 공급하는 제어전원부(61b)로 구성된다.6, the rectifying unit 61 includes a driving power source 61a for outputting a DC 310V power supplied to the stator 30 and a driving power source 61b connected to the driving power source 61a, And a control power supply unit 61b for supplying a DC 12V power supply (Vcc) required for operating the DC 12V power supply (Vcc).

상기 구동전원부(61a)는 교류전원입력의 일측에 직렬로 연결되어 과전류를 방지하기 위한 휴즈로 사용되는 저항(FR1)과, 교류전원을 정류하여 직류전원으로 출력하는 브릿지다이오드(BD1)와, 상기 브릿지다이오드(BD1)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 순간 돌입피크전류로 인한 노이즈를 제거하기 위한 서미스터(NTC1)와, 교류전원입력 양측에 상기 브릿지다이오드(BD1)와 병렬로 연결되어 순간 피크전압을 억제하는 커패시터(C11)와, 상기 브릿지다이오드(BD1)의 출력측과 접지 사이에 병렬로 연결되어 출력된 직류 전류의 리플을 제거하여 평활하는 평활용 커패시터(C12, C13)로 구성된다.The driving power source unit 61a includes a resistor FR1 connected in series to one side of the AC power input and used as a fuse for preventing an overcurrent, a bridge diode BD1 rectifying the AC power and outputting it as a DC power source, A thermistor NTC1 connected in series between the bridge diode BD1 and ground to remove noise due to the instantaneous inrush peak current and an instantaneous peak voltage connected in parallel with the bridge diode BD1 on both sides of the AC power input And capacitors C12 and C13 connected in parallel between the output side of the bridge diode BD1 and the ground and smoothing by removing the ripple of the output DC current.

상기 제어전원부(61b)는 상기 IC제어부(62)에서 사용되는 직류 12V 전원(Vcc)를 얻기 위해 상기 구동전원부(61a)의 상기 브릿지다이오드(BD1)의 출력측에 연결된 전압강하저항(R20)과, 상기 전압강하저항(R20)을 거쳐서 출력된 불완전한 직류 12V전원의 과전압를 제한하는 제너다이오드(D6)와, 전원의 리플을 제거하는 전원 평활용 커패시터(C14)와, 전압과 전류의 안정화를 위해 쇼트키 배리어(Schottky barrier)다이오드(D4)와 노이즈 필터용 커패시터(C7)로 구성되고, 상기 제너다이오드(D6), 커패시터(C14), 쇼트키배리어다이오드(D4)와 커패시터(C7)은 상기 전압강하저항(R20)과 접지 사이에 병렬로 연결된다.The control power supply unit 61b includes a voltage drop resistor R20 connected to an output side of the bridge diode BD1 of the driving power supply unit 61a to obtain a DC 12V power supply Vcc used in the IC control unit 62, A Zener diode D6 for limiting an overvoltage of an incomplete DC 12 V power supply output through the voltage drop resistor R20, a power smoothing capacitor C14 for removing ripple of the power supply, a Schottky The Schottky barrier diode D4 and the noise filter capacitor C7 and the Zener diode D6, the capacitor C14, the Schottky barrier diode D4 and the capacitor C7 are connected to the voltage drop resistance (R20) and ground.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭부(63)는 FET(Field Effect Transistor)소자(F1,F2,F3,F4,F5,F6)로 구성되며, 상기 센서부(64)는 상기 영구자석(11)의 하부에 위치하여 상기 영구자석(11)의 N, S극의 위치를 감지하는 3개의 홀센서(Hall senser)로 구비되고, 상기 구동부(65)는 코일(U,V,W)이 권취된 상기 스테이터(30)와 상기 영구자석(11)으로 구성된다.7, the switching unit 63 includes FET (Field Effect Transistor) elements F1, F2, F3, F4, F5, and F6, and the sensor unit 64 includes the permanent magnets And a Hall sensor for detecting the positions of the N and S poles of the permanent magnet 11 positioned at the lower portion of the coil 11. The driving unit 65 includes coils U, And comprises the stator 30 and the permanent magnet 11 wound up.

특히, 상기 스테이터(30)는 15 슬롯 구조로 구비되고, 상기 영구자석(11)은 10극 스큐착자 구조로 구비됨으로써, 저소음, 저진동, 저고킹토르크(low cogging torque) 및 저중량, 고효율 성능을 얻을 수 있다.
Particularly, the stator 30 has a 15-slot structure, and the permanent magnet 11 has a 10-pole skew magnetization structure, thereby achieving low noise, low vibration, low cogging torque, low weight and high efficiency .

다음은 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 BLDC 모터 및 그 제어시스템의 작용을 살펴보면 아래와 같다.Hereinafter, the operation of the BLDC motor and its control system according to the present invention will be described.

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 외부교류전원(AC 220V)이 접속되면 상기 구동전원부(61a)는 직류 310V 전원을 출력하여 상기 스위칭부(63)에 공급하며, 상기 제어전원부(61b)는 직류 12V 전원(Vcc)을 출력하여 상기 IC제어부(62)에 공급한다.6 and 7, when the external AC power source (AC 220V) is connected, the driving power source unit 61a outputs the DC 310V power source to the switching unit 63, and the control power source unit 61b, And supplies the DC 12V power supply (Vcc) to the IC control unit 62.

상기 스위칭부(63)는 상기 IC제어부(62)의 제어에 따라 상기 FET소자(F1,F2,F3,F4,F5,F6)를 ON/OFF하여 상기 정류부(61)에서 공급되는 직류 310V전원을 3상(U,V,W) 전원으로 변환시키고, 상기 구동부(65)의 상기 스테이터(30)의 코일(U,V,W)에 극성을 달리하는 3상(U,V,W) 전원을 공급한다.The switching unit 63 turns on / off the FET devices F1, F2, F3, F4, F5, and F6 under the control of the IC control unit 62 to supply the DC 310V power supplied from the rectifying unit 61 Phase (U, V, W) power source having a polarity different from that of the coils U, V, W of the stator 30 of the driving unit 65, Supply.

한편, 상기 센서부(64)는 상기 영구자석(11)의 N, S자극의 위치를 감지하여 상기 IC제어부(62)로 전달한다.Meanwhile, the sensor unit 64 detects the position of the N and S magnetic poles of the permanent magnet 11, and transmits the sensed position to the IC controller 62.

상기 IC제어부(62)는 상기 정류부(61)에서 출력된 직류 12V 전원(Vcc)으로 동작되며, 상기 센서부(64)에서 입력된 상기 영구자석(11)의 N, S 자극의 위치신호를 이용하여 BLDC 모터의 속도 및 토크를 결정하고, 상기 스위칭부(63)을 구성하는 상기 FET소자(F1,F2,F3,F4,F5,F6)를 ON/OFF시킨다.The IC control unit 62 operates using the DC 12 V power supply Vcc output from the rectifying unit 61 and uses the N and S magnetic pole position signals of the permanent magnets 11 input from the sensor unit 64 Determines the speed and torque of the BLDC motor, and turns on / off the FET elements F1, F2, F3, F4, F5, and F6 constituting the switching unit 63.

한편, 상기 구동부(65)에서는 상기 스위칭부(63)에서 출력된 3상 전원이 상기 스테이터(20)에 권취된 상기 코일(U,V,W)에 공급되어 상기 영구자석(11)의 자계와 상호작용하며, 이로써, 상기 영구자석(11)이 구비된 상기 로터하우징(10)이 계속해서 회전가능하도록 한다.The three-phase power source output from the switching unit 63 is supplied to the coils U, V and W wound around the stator 20 so that the magnetic field of the permanent magnet 11 So that the rotor housing 10 provided with the permanent magnet 11 can continue to rotate.

따라서, 상기 제어PCB(40)에 상기 정류부(61)가 실장되어 별도의 정류기를 구비하지 않고서 직접 외부의 교류전원을 사용할 수 있으므로, 제품의 경량화, 슬림화가 가능하다.Therefore, since the rectifying part 61 is mounted on the control PCB 40 and an external AC power can be directly used without a separate rectifier, the product can be made lighter and slimmer.

또한, 상기 베이스브라켓(50)의 상부와 하부에는 볼베어링(14)(54)이 안착되도록 상부베어링안착홈(52)과 하부베어링안착홈(53)이 형성되어 모터의 부품 수와 조립작업단계가 감소하여 생산비용이 절감되며, 조립 후에는 상기 샤프트(12)의 직각도가 향상되어 모터의 품질이 향상되는 효과가 있다.An upper bearing seating groove 52 and a lower bearing seating groove 53 are formed in upper and lower portions of the base bracket 50 so that the ball bearings 14 and 54 are seated, The manufacturing cost is reduced, and after the assembling, the perpendicularity of the shaft 12 is improved, and the quality of the motor is improved.

본 발명은 상술한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*
10: 로터하우징 11: 영구자석
12: 샤프트 12a: 결합면
13: 축공 14: 상부볼베어링
20: 시로코팬 30: 스테이터
31: 체결구 40: 제어PCB
41: 체결홈 50: 베이스브라켓
51: 지지턱 52: 상부베어링안착홈
53: 하부베어링안착홈 54: 하부볼베어링
60: 제어시스템 61: 정류부
61a: 구동전원부 61b: 제어전원부
62: IC제어부 63: 스위칭부
64: 센서부 65: 구동부Description of the symbols used in the main parts of the drawings
10: rotor housing 11: permanent magnet
12: shaft 12a: coupling surface
13: shaft hole 14: upper ball bearing
20: sirocco fan 30: stator
31: fastener 40: control PCB
41: fastening groove 50: base bracket
51: support jaw 52: upper bearing seat groove
53: lower bearing seat groove 54: lower ball bearing
60: control system 61: rectifying part
61a: a driving power supply unit 61b:
62: IC control unit 63:
64: sensor unit 65:

Claims (9)

내측면에 영구자석(11)이 구비되고 중앙에 샤프트(12)가 삽입되는 축공(13)이 형성된 로터하우징(10)과;
상기 로터하우징(10)의 상부에 결합되어 바람을 발생하는 시로코팬(20)과;
상기 영구자석(11)에서 형성된 자계와 상호작용에 의해 회전력을 발행하는 코일이 권취되어 있는 스테이터(30)와;
상기 스테이터(30)의 하부에 결합되며 모터를 제어하는 제어시스템(60)이 실장된 제어PCB(40)와;
상기 스테이터(30)가 지지되도록 외측에 지지턱(51)이 구비된 베이스브라켓(50)으로 구성되고,
상기 베이스브라켓(50)은 상부에 상부볼베어링(14)이 안착되는 상부베어링안착홈(52)과, 하부에 하부볼베어링(54)이 안착되는 하부베어링안착홈(53)으로 형성되고,
상기 샤프트(12)는 상기 시로코팬(20)과 결합되어 회전가능토록 일단부에 결합면(12a)이 구비되며,
상기 스테이터(30)는 상기 제어PCB(40)와 결합가능토록 하부에 후크형상으로 돌출된 체결구(31)가 구비되고, 상기 제어PCB(40)는 상기 체결구(31)와 결합되는 체결홈(41)이 구비되며,
소음과 진동이 감소되도록 상기 영구자석(11)은 10극 스큐착자로 구성되고, 상기 스테이터(30)는 15슬롯으로 구성되며,
상기 제어시스템(60)은 외부의 교류전원을 상기 제어PCB(40)에 직접 연결하여 사용가능토록 교류전원입력의 일측에 직렬로 연결되어 과전류를 방지하기 위한 휴즈로 사용되는 저항(FR1)과, 교류전원을 정류하여 직류전원으로 출력하는 브릿지다이오드(BD1)와, 상기 브릿지다이오드(BD1)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 순간 돌입피크전류로 인한 노이즈를 제거하기 위한 서미스터(NTC1)로 구성된 정류회로가 구비된 정류부(61)가 실장된 것을 특징으로 하는 헤어드라이어용 BLDC 모터.A rotor housing 10 having a permanent magnet 11 on its inner surface and a shaft hole 13 into which a shaft 12 is inserted;
A sirocco fan 20 coupled to the upper portion of the rotor housing 10 to generate wind;
A stator (30) wound with a coil for generating a rotational force by interaction with a magnetic field formed by the permanent magnet (11);
A control PCB 40 mounted on a lower portion of the stator 30 and mounted with a control system 60 for controlling the motor;
And a base bracket (50) having a support step (51) on the outer side so as to support the stator (30)
The base bracket 50 is formed by an upper bearing seating groove 52 on which an upper ball bearing 14 is seated and a lower bearing seating groove 53 on which a lower ball bearing 54 is seated.
The shaft 12 is provided with a coupling surface 12a at one end to be rotatable with the sirocco fan 20,
The stator 30 is provided with a fastening hole 31 protruding from the lower portion thereof so as to be coupled with the control PCB 40. The control PCB 40 is fastened to the fastening hole 31 (41)
The permanent magnet 11 is composed of a 10-pole skew magnet so that noise and vibration are reduced, the stator 30 is composed of 15 slots,
The control system 60 includes a resistor FR1 used as a fuse for preventing an overcurrent from being connected in series to one side of an AC power input so that an external AC power source can be directly connected to the control PCB 40, A rectifier circuit composed of a bridge diode (BD1) for rectifying an AC power source and outputting it to a DC power source and a thermistor (NTC1) connected in series between the bridge diode (BD1) and ground for eliminating noise due to instantaneous in- Wherein the rectifying part (61) is mounted on the main body (10). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항으로 구성된 헤어드라이어용 BLDC 모터를 제어하는 헤어드라이어용 BLDC 모터 제어시스템에 있어서,
상기 제어PCB(40)에 실장된 제어시스템(60)은 외부로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 브릿지다이오드(BD1)가 구비된 정류부(61)와;
상기 정류부(61)로부터 전원을 공급받아 BLDC 모터의 구동을 제어하는 IC제어부(62)와;
상기 IC제어부(62)의 제어신호에 따라 상기 BLDC 모터의 구동을 위한 전류를 ON/OFF하는 스위칭부(63)와;
상기 영구자석(11)의 N, S자극의 위치를 감지하여 상기 IC제어부(62)에 전달하는 센서부(64)와; 상기 스위칭부(63)로부터 전원을 공급받아 모터동작을 하는 구동부(65)로 구성된 것을 특징으로 하는 헤어드라이어용 BLDC 모터 제어시스템.A BLDC motor control system for a hair dryer for controlling a BLDC motor for a hair dryer,
The control system 60 mounted on the control PCB 40 includes a rectifying unit 61 having a bridge diode BD1 for converting AC power supplied from the outside into DC power;
An IC control unit 62 that receives power from the rectifying unit 61 and controls driving of the BLDC motor;
A switching unit 63 for turning on and off a current for driving the BLDC motor according to a control signal of the IC control unit 62;
A sensor unit 64 sensing the position of the N and S magnetic poles of the permanent magnet 11 and transmitting the sensed position to the IC control unit 62; And a driving unit (65) for receiving a power from the switching unit (63) and performing a motor operation. 제 5 항에 있어서,
상기 정류부(61)는 교류전원입력의 일측에 직렬로 연결되어 과전류를 방지하기 위한 휴즈로 사용되는 저항(FR1)으로 구성된 것을 특징으로 하는 헤어드라이어용 BLDC모터 제어시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the rectifying unit (61) comprises a resistor (FR1) connected in series to one side of the AC power input and used as a fuse for preventing an overcurrent. 제 5 항에 있어서,
상기 정류부(61)는 상기 브릿지다이오드(BD1)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 순간 돌입피크전류로 인한 노이즈를 제거하기 위한 서미스터(NTC1)로 구성된 것을 특징으로 하는 헤어드라이어용 BLDC 모터 제어시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the rectifying part (61) is composed of a thermistor (NTC1) connected in series between the bridge diode (BD1) and the ground to remove noise due to an instantaneous in-rush peak current. 제 5 항에 있어서,
상기 정류부(61)는 교류전원입력 양측에 상기 브릿지다이오드(BD1)와 병렬로 연결되어 순간 피크전압을 억제하는 커패시터(C11)로 구성된 것을 특징으로 하는 헤어드라이어용 BLDC 모터 제어시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the rectifying unit (61) comprises a capacitor (C11) connected in parallel to the bridge diode (BD1) on both sides of the AC power input to suppress an instantaneous peak voltage. 제 5 항에 있어서,
상기 정류부(61)는 상기 IC제어부(62)에서 사용되는 직류 전원(Vcc)을 얻기 위해 상기 브릿지다이오드(BD1)에 연결된 전압강하용저항(R20)으로 구성된 것을 특징으로 하는 헤어드라이어용 BLDC 모터 제어시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the rectifier unit (61) comprises a voltage drop resistor (R20) connected to the bridge diode (BD1) to obtain a DC power source (Vcc) used in the IC control unit (62) system.
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